건축건설공학/건설플랜트

지정과 기초

the artisan 2021. 4. 1. 05:00
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1 지정과 기초

 1) 지정(地定)

  ① 정의

   - 건축물과 같은 구조체를 지지하기 위한 기초/슬래브의 저면보다 아래부분을 지칭.

   - 동시에 해당부위를 조성하기 위한 공사를 의미.

   - 구조물을 세우기 위하여 연약한 지반을 개량하거나 보강하는 건축공법.

  ② 지정의 분류

   - 보통지정 : 잡석지정, 자갈지정, 모래지정, 긴주춧돌지정등

   - 깊은지정

    * 말뚝지정 : 나무말뚝, 강재말뚝, 제자리 콘크리트말뚝, 기성콘크리트말뚝

    * 특수공법지정 : 오픈케이스공법, 뉴메틱케이슨공법, 심초기초말뚝, 진관식기초말뚝

   - 지반개량공법 : 웰포인트 (공법), 샌드드레인, 그라우드, 바이브로 콤포우저, 바이브로플로우테이션

 

 2) 기초(基礎)

  ① 기초 : 건물지 지반을 견고하게 다지는 일

  ② 기초의 종류

   - 얕은기초

    * 푸팅기초

    * 매트기초

    * 주의사항 : 하천의 흐름, 지하수위의 변화, 인접구조물 영향, 동해현상을 고려해야함.

   - 깊은기초

    * 말뚝기초

    * 케이슨기초

 

  ※ 지정과 유사한 용어로 기초이며 둘 다 집 지을 땅을 견고하게 하는 건축공법이라는 것은 차이가 없으나, 개념적으로 기초는 건물 단위이고 지정은 여러 건물이 들어서는 전체 터 단위라는 것에서 차이가 있다. 다만 둘의 의미가 모호한 경우가 있을 수 있어서 혼용하여도 크게 무리가 없을때가 있다.

 

  ※ 기초하기 전에 건물 지을 터를 만들기위해 성토하여 대지를 조성하고 견고하게 다지는 일련의 일을 지정(地定)이라고 할 수 있다.

2 기초

 1) 기초의 조건

  ① 하중지지

   - 침하가 허용치를 넘지 않을 것

   - 안전하게 하중을 지지할 것

  ② 깊이 : 근입깊이 이상을 가질젓

  ③ 경제성

 

2) 말뚝기초

 ① 기능에 따른 분류

  - 선단지지말뚝(end bearing pile)

   * 축하중의 대부분을 말뚝 선단을 통해 지지층(SPT 사질토 N값 50이상, 점도질 30이상)에 전달하는 말뚝.

   * 선단지지말뚝은 대체로 장기하중에 대해서 잔류 침하량이 크지 않아서 침하에 까다로운 구조물기초에 적당

  - 하부지지말뚝(bearing pile)

   * 하부에 존재하는 견고한 지반에 어느정도 관입시켜 지지하는것

   * 관입부분의 마찰력과 선단지지력에 의존하는 말뚝

  - 마찰말뚝(friction pile)

   * 말뚝의 주변 마찰력에 의해 지지하는 말뚝

  - 다짐말뚝(compation pile)

   * 말뚝을 지반에 타입하여 지반의 간극을 말뚝의 부피만큼 감소시켜서 지반이 다져지는효과를 이용하는 말뚝

  - 인장말뚝(tensile pile)

   * 인발력에 저항하도록 계획된 말뚝, 마찰말뚝과 유사하나 힘의 방향이 다름

  ② 말뚝 재료와 제작형상에의한 분류

   - 나무말뚝

   - 기성 콘크리트 말뚝

   - 강말뚝 : H형강말뚝, 강관말뚝

 

말뚝기초

 

 

  ③ 피어기초(현장타설 콘크리트 말뚝기초)

   - 피어기초는 구조물의 하중을 굳은 지반까지 전달하기 위해 수직공을 굴착하여 그 속에 콘크리트를 타설하여 만든 주상의 기초

   - 종류

    * Franky

    * Pedestal

    * Raymond

    * Compresol pile

    * Simplex

   - 특징

    * 지지력이 말뚝보다 크기에 소요개수가 적다

    * 수평하중이나 휨모멘트를 받을 수 있다.

    * 말뚝항타시 소음, 진동, 지반융기, 인접말뚝변형이 발생하지 않는다.

 

   - All casing 공법

    * Hammer Grab로 선굴착하고 대구경 Casing으로 Ocilator로 회전시켜 관입한 다음 내부의 굴착토를 제거하여 내부에 콘크리트를 타설하는 공법

    * 베노토공법, 돗바늘공법 이라고 불림

    * 공벽붕괴의 우려가 없음, 암반을 제외한 전토질 가능, 저소음/저진동

    * 케이싱 인발시 철근망의 손상가능

 

All casing 공법

 

 

   - 어스드릴 공법

    * 절삭날을 갖는 굴착버킷을 부착한 오거를 흙속에 관입회전시켜 굴착

    * 경질 점토지반에 적합

 

어스드릴 공법

 

   - RCD 공법(Reverse Circulation Drilling Method)

    * 대부분의 토질에 적합, 정수압으로 공볍을 유지함

    * 현장지반에 적합한 비트를 회전시켜 지반을 굴착하고 굴착된 토사는 굴착파이프를 통해 물과함께 배출

    * 슬러리탱크에서 토사를 침전시키고 물만다시 구멍속으로 되돌리는 순환방식

    * 굴착로드와 공벽사이로 물을 보내고 굴착로드내부를 통새 토사섞인 물을 배출하므로 다른 공법과는 반대

 

 

 3) 케이슨기초

  ① 케이슨의 정의

   - 케이슨 기초는 연약한 지반을 관통하여 설치된 케이슨을 통해 주로 무거운 상부 구조물로부터 전달되는 큰하중을 그 아래의 큰 지지력을 갖는 층까지 전달하는 공법

   - 건조물의 기초부분을 만들기 위한 공법으로 잠함공법이라고 함

   - 기초가 될 케이슨을 만들고 그속에 토사를 굴착하면서 케이슨을 가라앉혀 기초를 만듦

   - 건물교량에서는 오픈케이슨과 뉴메틱케이슨공법으로 나뉨

  ② 오픈케이슨

   - 상하부가 열려있는 콘크리트통을 사전에 구축하여 구체 저면의 흙을 내부에서 굴착/배출하면서 케이슨을 침하시킴. 구축과 침하를 반복하여 목표깊이까지 도달하는 공법

   - 장점 : 시공깊이의 제한이 없고 기계설비가 간단, 공사비가 뉴메틱케이슨에 비해 저렴

   - 단점 : 굴착위치가 부정확하게 되면 치우침가능 주변지반의 히빙과 보일링 현상이 발생하기 쉬움

 

 

오픈케이슨

 

 

  ③ 뉴메틱케이슨

   - 대형구조물의 기초공사를 위한 공법

   - 육상의 케이슨을 해상에 설치한 후 천장을 막고 아래에 작업공간을 설치하되 공기를 보내여 지하 수압에 대응. 작업원이 들어가 토사를 굴착, 배토하는 공법

   - 장점 : 지지기반을 확인할 수 있어서 신뢰성 높음, 어떠한 지반상태도 굴착가능

   - 단점 : 전력 기계설비사용하므로 공사비 과도, 고압상태에서 작업하므로 위험하며 숙련된 작업자 필요

 

※ PIP말뚝

 - Auger로 딸을 굴착하면서 Auger 선단부터 모르타르를 주입하면서 모르타르 말뚝을 형성한 후 H형강등을 말뚝에 삽입하여 말뚝을 형성시키는 공법

 

※ CIP말뚝

 - Auger로 굴착후 철근망을 삽입한 다음 굵은 골재를 채운다음 주입관을 통해 모르타르를 주입하여 콘크리트 말뚝을 형성하는 공법

 

※ 소일 콘크리트 말뚝공법

 - 토벽류 공법중 지반을 천공한 후 그 구멍속에 H형강을 삽입하고 현장에서 파낸 흙과 시멘트를 섞어 주입하여 토류벽을 형성하는 공법

 

※ 슬러리웰

 - 지하연속벽으로서 강성의 흙막이 벽체

 - 외력에 의한 변형 저항성이 강하나 공사비가 비싸다

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